GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

LỜI CẢM ƠN
Trong q trình thực hiện đồ án mơn học, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, chúng em đã
nhận được rất nhiều sự quan tâm và giúp đỡ từ Thầy Cô.
Chúng em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thấy ThS Phan Xuân Thạnh đã hết lịng hướng
dẫn và giúp đỡ cho chúng em hồn thành đồ án môn học này.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô của Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách Khoa
Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm và những góp ý cho chúng
em trong quá trình học tập.

TP. Hồ Chí Minh, Ngày 7 tháng 7 năm 2020

TRẦN THỊ NGỌC HÂN
PHAN TRUNG HIẾU

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 i

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

LỜI NĨI ĐẦU

Trong khi nền cơng nghiệp ngày càng phát triển, nhiều ngành công nghiệp như nhà máy
sản xuất, chế tạo, xây dựng và khai thác khơng ngừng có bước tiến quan trọng và đưa ra
nhiều sản phẩm vượt trội thì mơi trường đang đứng trước nguy cơ ơ nhiễm nghiêm
trọng. Xử lý khí thải lị hơi đốt dầu FO bằng các biện pháp và cơng nghệ thích hợp nhằm
giảm tải các thành phần ô nhiễm ảnh hưởng chất lượng môi trường và xã hội.
Ngày nay, khi rất nhiều khu cơng nghiệp mới ra đời, xử lý khí thải là vấn đề rất đáng quan
tâm và đôi khi tốn khá nhiều chi phí nếu khơng được đầu tư hiệu quả. Hệ thống xử lý khí

thải cần đáp ứng nhiều yêu cầu, trong đó yếu tố quan trọng nhất là phải đảm bảo sau khi
xử lý xong nồng độ khí hạ thấp xuống mức quy chuẩn cho phép.

Bên cạnh đó, hệ thống xử lý khí thải cần đảm bảo tiết kiệm chi phí, dễ thi cơng, lắp đặt và
vận hành.

Đối với dịng khí thải từ lị hơi này do u cầu hiệu suất xử lý đạt 90% và trong hỗn hợp
khí chỉ chứa thành phần ơ nhiễm chính là SO2 nên ta chọn:

- Phương pháp xử lý là phương pháp hấp thụ vì phương pháp này có hiệu suất xử lý cao;
thiết bị nhỏ gọn dễ chế tạo, dễ vận hành cũng như sửa chữa bảo trì; trở lực thiết bị thấp,
hoạt động tốt trong mơi trường ăn mịn và dễ điều chỉnh cho phù hợp khi có sự thay đổi
về nồng độ chất thải.

- Dung dịch hấp thụ là dung dịch Ca(OH)2 vì chất thải thứ thải thứ cấp có thể đưa về
dạng thạch cao CaSO4 không gây nhiễm thứ cấp cho nguồn nước và có thể tách ra khỏi
nước đem chơn lấp an tồn; đây là loại dung dịch rẻ tiền, dễ kiếm; tính ăn mịn thiết bị
yếu ít gây nguy hại cho thiết bị xử lý, dung dịch này ngoài nhiệm vụ hấp thụ SO2 cịn
có tác dụng làm nguội khí thải đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn về nhiệt độ khí thải đầu ra
của ống khói.

- Tháp hấp thụ là tháp mâm xun lỗ vì thiết bị này tạo được bề mặt tiếp xúc lớn nên
tháp có kích thước nhỏ, lợi về kinh tế; tháp mâm xuyên lỗ chế tạo đơn giản, vệ sinh dễ
dàng, trở lực thấp hơn so với tháp mâm chóp, ít tốn kim loại.

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 ii

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................... i
LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................................ii
KÝ HIỆU – VIẾT TẮT ....................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU...............................................................................................vii
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN................................................................................................ 1

1.1 Nồi hơi ................................................................................................................... 1
1.1.1 Khái niệm ........................................................................................................ 1
1.1.2 Công dụng ....................................................................................................... 1

1.2 Dầu FO .................................................................................................................. 1
1.2.1 Giới thiệu......................................................................................................... 1
1.2.2 Cơng dụng ....................................................................................................... 2

1.3 Chất ơ nhiễm khí thải SO2 ........................................................................................ 2
1.3.1 Tính chất của SO2................................................................................................ 2
1.3.2 Các nguồn phát thải SO2 ...................................................................................... 2
1.3.3 Tác hại của khí thải SO2 ...................................................................................... 3

CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ................................................................... 4
CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ .................. 9
CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ ................................................. 13

4.1 Dịng khí:.................................................................................................................. 13
4.2 Dung mơi hấp thụ………………………………………………………………….17
4.3 Xác định đường kính của mâm ........................................................................... 23
4.4 Tính tốn thiết kế chi tiết tháp mâm xuyên lỗ......................................................... 26

4.5 Tính cơ khí ............................................................................................................... 31

4.5.1 Chiều dày thân tháp ........................................................................................... 31
4.5.2 Nắp và đáy tháp ................................................................................................. 34
4.5.3 Ống dẫn nạp tháo liệu ........................................................................................ 35
4.5.4 Tính bích ............................................................................................................ 37
4.5.5 Khối lượng tháp ................................................................................................ 38

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 iii

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

4.5.6 Chân đỡ .............................................................................................................. 41
4.5.7 Tai treo ............................................................................................................... 42
4.6 Tính các thiết bị phụ trợ ........................................................................................... 43
4.6.1 Bơm.................................................................................................................... 43
4.6.2 Quạt.................................................................................................................... 44
4.6.3 Ống khói ............................................................................................................ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 46

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 iv

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

KÝ HIỆU – VIẾT TẮT
QCVN: Qui chuẩn Việt Nam

BTNMT: Bộ Tài nguyên môi trường
Cbụi: Nồng độ bụi
CSO2: Nồng độ khí SO2
𝐿𝑚𝑖𝑛:Lưu lượng pha lỏng nhỏ nhất
𝐿𝑡𝑟𝑜:Lưu lượng pha lỏng trơ
𝐺𝑡𝑟𝑜:Lưu lượng pha khí trơ

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 v

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Hấp thu SO2 bằng nước
Hình 2.2: Hấp thu SO2 bằng dung dịch Ca(OH)2
Hình 2.3: Hấp thu SO2 bằng dung dịch CaCO3
Hình 2.4: Hấp phụ SO2 bằng than hoạt tính
Hình 3.1: Sơ đồ qui trình cơng nghệ
Hình 3.2: Sơ đồ sự thay đổi nồng độ SO2

Hình 4.1: Đường cân bằng và đường làm việc
Hình 4.2: Mối quan hệ của khoảng cách giữa các mâm và hệ số hiệu chỉnh đường kính
mâm
Hình 4.3: Thiết bị sủi bọt hạ tầng
Hình 4.4: Những số liệu cơ bản của để chọn thiết bị sủi bọt hai tầng
Hình 4.5: Cấu tạo chân đỡ
Hình 4.6: Cấu tạo tai treo

Trần Thị Ngọc Hân 1711244


Phan Trung Hiếu 1711306 vi

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1: Số liệu lập đường cân bằng
Bảng 4.2: Thông số khoảng cách giữa các mâm, hệ số kinh nghiệm
Bảng 4.3: Số liệu phương trình làm việc
Bảng 4.4: Thông số nắp và đáy tháp
Bảng 4.5: Thông số ống dẫn nạp liệu
Bảng 4.6: Thông số ống dẫn khí ra
Bảng 4.7: Thơng số ống dẫn lỏng vào và ra
Bảng 4.8: Thơng số bích
Bảng 4.9: Thơng số chân đỡ
Bảng 4.10: Thông số tai treo

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 vii

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Nồi hơi
1.1.1 Khái niệm

Nồi hơi là thiết bị sử dụng các nhiên liệu như (than, củi, trấu, dầu FO…) để có thể đun sơi
nước tạo thành hơi nước mang nhiệt để có thể phục vụ cho nhu cầu về nhiệt trong lĩnh vực

công nghiệp như giặt là khô, sấy gỗ, sấy quần áo …

Tùy theo mục đích sử dụng mà tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ và áp suất phù hợp đủ để đáp
ứng nhu cầu. Để vận chuyển nguồn năng lượng có nhiệt độ và áp suất cao này người ta sử
dụng các ống chịu được nhiệt và chịu được áp suất cao chuyên dùng cho nồi hơi.
1.1.2 Công dụng

Nồi hơi công nghiệp để làm nguồn cung cấp nhiệt và cung cấp hơi, dẫn nguồn nhiệt, nguồn
hơi đến với các hệ thống máy móc cần sử dụng.

Nồi hơi được sử dụng nhiều trong hầu hết các ngành công nghiệp, mỗi ngành đều có nhu
cầu sử dụng nhiệt ở mức độ và cơng suất khác nhau.
1.2 Dầu FO
1.2.1 Giới thiệu

Dầu FO còn được gọi là dầu nhiên liệu hay dầu Mazut, là phân đoạn nặng thu được khi
chưng cất dầu thô parafin và asphalt ở áp suất khí quyển và trong chân khơng.Các dầu FO
có điểm sơi cao. Trong kĩ thuật đơi khi người ta còn chia thành dầu FO nhẹ và FO nặng.Vì
thế,các đặc trưng hố học của dầu mazut có những thay đổi đáng kể nhưng không phải tất
cả các đặc trưng này ảnh hưởng tới việc sử dụng chúng làm nhiên liệu và các kỹ thuật sử
dụng để đạt hiệu quả cao.

Dầu FO được sử dụng làm nhiên liệu đốt lị trong cơng nghiệp nồi hơi, lị nung, lị đốt
dạng bay hơi, dạng ống khói hoặc cho các loại động cơ đốt trong của tàu biển,...

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 1

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải


1.2.2 Cơng dụng

Dầu FO được sử dụng làm nhiên liệu đốt lị trong cơng nghiệp nồi hơi, lò nung, lò đốt dạng
bay hơi, dạng ống khói hoặc cho các loại động cơ đốt trong của tàu biển...
1.3 Chất ơ nhiễm khí thải SO2

1.3.1 Tính chất của SO2

Lưu huỳnh là thành phần không thể thiếu trong dầu FO, khi nảy sinh ra SO2 và gây ra 99%
tình trạng ăn mịn thiết bị và kim loại.Là chất khí vơ cơ khơng màu, có mùi hắc, do có mùi
hắc nên có tác hại rất lớn tới hệ hơ hấp nếu như tiếp xúc quá lâu trong môi trường SO2.SO2
nặng hơn khơng khí(MSO2=64>Mkk=29).Điểm nóng chảy của nó là -72,4oC và điểm sơi là
-10oC.Tính chất hóa học đặc trưng nhất của SO2: là khả năng làm đục nước vôi
trong(Ca(OH)2) và dung dịch nước Brom(Br2)
Nguồn phát thải SO2 là từ các hoạt động đốt nguyên liệu hằng ngày( than đá, khí, gỗ và
các chất hữu cơ như phân khô, rơm, rác…), đặc biệt là hoạt động của các nhà máy công
nghiệp, phát thải ra lượng SO2 rất lớn

1.3.2 Các nguồn phát thải SO2

Khí SO2 sinh ra do đốt cháy các nguyên tử lưu huỳnh hay hợp chất của lưu huỳnh.

Ví dụ: các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh trong than, dầu mỏ, quặng Pirit (FS2) , hơi đốt
chứa nhiều khí H2S , các quặng sunfua . . .

Khí SO2 là loại chất gây ô nhiễm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp và sinh hoạt.
Nguồn thải SO2 chủ yếu từ:Các nhà máy nhiệt điện; các lò nung , nồi hơi đốt bằng nhiên
liệu than đá, khí đốt, dầu hoả và khí đốt có chứa lưu huỳnh; SO2 sinh ra từ các ngành sản
xuất công nghiệp, nhà máy luyện kim, lò nung , nhà máy sản xuất H2SO4 . . .; khí thải giao

thơng .

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 2

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

1.3.3 Tác hại của khí thải SO2
Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx, là những khí thuộc loại độc hại khơng chỉ đối với sức khoẻ
con người, động thực vật, mà còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các cơng trình kiến
trúc, là một trong những chất gây ô nhiễm môi trường.
Khi gặp H2O, SO3 kết hợp với nước tạo thành H2SO4. Đây chính là nguyên nhân tạo ra các
cơn mưa acid mưa axit ăn mịn các cơng trình, làm cho thực vật, động vật bị chết hoặc
chậm phát triển, biến đất đai thành vùng hoang mạc .

Khí SO2 gây ra các bệnh viêm phổi, mắt, da. Nếu H2SO4 có trong nước mưa với nồng độ
cao làm bỏng da người hay làm mục nát quần áo.

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 3

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
Hấp thu S𝐎𝟐 bằng nước
Quá trình xử lý SO2 bằng nước diễn ra theo phản ứng sau:
SO2 + H2O ↔ H+ + HSO3−


Sơ đồ hệ thống hấp thụ khí SO2 bao gồm 2 giai đoạn sau:

 Hấp thụ khí SO2 bằng cách phun nước vào dịng khí hoặc cho khí SO2 đi qua lớp
vật liệu đệm có tưới nước.

 Giải thốt khí SO2 ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 và nước sạch

Hình 2.1: Hấp thu SO2 bằng nước

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 4

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

Q trình gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Khí SO2 kết hợp với oxy nhờ sự có mặt của chất xúc tác Vanadi để biến thành
anhiđrit sunfuric. Giai đoạn này, phản ứng oxy hóa khí SO2 có tỏa nhiệt và phản ứng xảy
ra càng mạnh ở nhiệt độ càng thấp, do đó cần thực hiện quá trình này qua nhiều tầng xúc
tác, sau mỗi tầng đều được làm nguội.

Giai đoạn 2: Dùng nước tưới trong lớp vật liệu đệm để anhiđrit sunfuric kết hợp với nước
tạo thành H2SO4.
Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ tìm, hồn ngun được.

Nhược điểm: Mức độ hịa tan của khí SO2 trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao và
ngược lại để giải thốt khí SO2 ra khỏi nước thì nhiệt độ của nước phải cao. Vì vậy, phải
tốn chi phí nhiệt cho tồn bộ q trình loại bỏ SO2 ra khỏi dung dịch bằng cách gia nhiệt
lên 100°C.


Ngoài ra, để dụng lại nước cho quá trình hấp thụ phải làm nguội nước xuống gần 10°C,
cần đến nguồn cấp lạnh.

Hấp thu SO2 bằng dung dịch 𝐂𝐚(𝐎𝐇)𝟐
Xử lý SO2 bằng vôi là phương pháp được áp dụng rất rộng rãi trong cơng nghiệp vì hiệu
quả xử lý cao, rẻ tiền và có sẵn.

Sữa vơi tác dụng với SO2 theo phương trình sau:
SO2 + Ca(OH)2→ H2O + CaSO3

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 5

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

Hình 2.2: Hấp thu SO2 bằng dung dịch Ca(OH)2
Hấp thu SO2 bằng dung dịch 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑
Quá trình xử lý SO2 bằng nước diễn ra theo phản ứng sau:
CaCO3 + SO2 = CaSO3 + CO2
CaO + SO2= CaSO3
2CaSO3 + O2 = 2CaSO4

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 6

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải


Hình 2.3: Hấp thu SO2 bằng dung dịch CaCO3

Khói thải sau khi được lọc sạch tro bụi đi vào thiết bị 1, xảy ra quá trình hấp thụ khí SO2
bằng dung dịch sữa vơi tưới lên lớp đệm bằng vật liệu rỗng. Nước chứa axit chảy ra từ thiết
bị 1 có chứa nhiều sunfit và canxisunfat dưới dạng tinh thể CaSO3.0,5H2O, CaSO4.2H2O
và một ít tro bụi cịn sót lại sau bộ lọc tro bụi, do đó cần tách các tinh thể nói trên bằng bộ
phận tách tinh thể 2.

Thiết bị 2 là một bình rỗng cho phép dung dịch lưu lại một thời gian đủ để hình thành các
tinh thể sunfit và sunfat canxi. Sau bộ phận tách tinh thể 2, dung dịch một phần đi vào tưới
cho thiết bị 1, phần cịn lại đi qua bình lọc chân khơng 3.

Ở bình lọc chân khơng 3, các tinh thể được giữ lại dưới dạng cặn bùn và được thải ra ngồi.
Đá vơi được đập vụn và nghiền thành bột rồi cho vào thùng 6 để pha trộn với dung dịch
lỗng chảy ra từ bộ lọc chân khơng số 3 cùng với lượng nước bổ sung để hình thành dung
dịch sữa vôi mới.

Cặn bùn từ hệ thống xử lý thải ra có thể sử dụng làm chất kết dính trong xây dựng khi
chuyển sunfit thành sunfat trong lị nung.

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 7

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

Ưu điểm: Cơng nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu khơng lớn, chi phí vận hành thấp,
chất hấp phụ rẻ, dễ tìm, làm sạch khí mà khơng cần phải làm lạnh và tách bụi sơ bộ, có thể
chế tạo thiết bị bằng vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit và khơng
chiếm nhiều diện tích xây dựng.


Nhược điểm: Đóng cặn ở thiết bị do tạo thành CaSO4 và CaSO3, gây tắc nghẽn các đường
ống và ăn mòn thiết bị.

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 8

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ
Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp mâm
xuyên lỗ)

 Nguồn khói thải từ lị hơi có các thơng số sau
Lưu lượng khí: 12000 m3/h
Nồng độ SO2: 1500 mg/m3
Nhiệt độ khói thải: 2200C
Nồng độ bụi: 300 mg/m3
Áp suất: 1atm
 Quy chuẩn
 Theo QCVN 19: 2009/BTNMT, nồng độ tối đa cho phép của bụi và SO2
được tính theo cơng thức sau: Cmax = C . K.Kv
Trongđó:
Cmax là nồng độ tối đa cho phép của bụi và SO2 ( mg/Nm3)
C là nồng độ của SO2 quy định tại mục 2.2 (mg/Nm3)
Kp là hệ số lưu lượng nguồn thải quy định tại mục 2.3
Kv là hệ số vùng, khu vực quy định tại mục 2.4
 Theo mục 2.2 QCVN 19: 2009/BTNMT – cột B, ta có: Cbụi = 200


mg/Nm3
CSO2 = 500 mg/Nm3

Theo mục 2.3 QCVN 19: 2009/BTNMT, ta có lưu lượng nguồn thải là
12000 m3/h < 20000 m3/h nên hệ số Kp = 1

Theo mục 2.4 QCVN 19: 2009/BTNMT, ta chọn hệ số Kv = 1,0

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 9

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

Nồng độ tối đa cho phép của bụi và SO2:

Cbụi = 200.1.1 = 200 mg/Nm3
CSO2 = 500.1.1 = 500 mg/Nm3

Vì thế, áp dụng QCVN 19:2009/BTNMT cho đầu ra của hệ thống xử lý.

 Hiệu suất của quá trình xử lý bằng hấp thụ:
E = 1500−500. 100% = 66.7%

1500

 Lựa chọn dung dịch hấp thụ:

Các dung dịch thường dùng để hấp thụ khí SO2 có thể là nước, dung dịch soda Na2CO3,
dung dịch NaOH, Ca(OH)2…


Nồng độ SO2 trong khói thải lị hơi theo u cầu là 1500 mg/m3

Chuyển sang nồng độ ppm:

Cppm = 24.45∗ Cmg/m3 24.45∗1500
= = 572.5 ppm
MSO2 64.06

Nhận xét:

Nồng độ SO2 tương đối nhỏ nên có thể áp dụng phương pháp hấp thụ SO2 bằng nước, hoặc
NaOH, Na2CO3, Ca(OH)2,…

Tuy nhiên, khí SO2 có độ hịa tan trong nước khá thấp nên thường phải dùng một lượng
nước rất lớn và thiết bị hấp thụ phải có thể tích rất lớn. Mặt khác, để tách SO2 khỏi dung
dịch phải nung nóng lên đến 1000C nên tốn rất nhiều năng lượng, chi phí nhiệt lớn.

Chọn dung dịch hấp thụ Ca(OH)2.

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 10

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

Nước vào thiết bị Dung dịch
giải nhiệt hấp thụ Ca(OH)2

+ Nước


Khí thải sau

Khí thải lị Khí thải khi giả

hơi vào lò hơi vào nhiệt Khí ra

Nhà máy lị hơi Cyclone thu bụi Thiết bị giải nhiệt Tháp hấp thụ Quạt thổi khí Ống khói Khí sạch

dầu FO

Nước ra thiết bị Bể lắng
giải nhiệt

Nước sau
bể lắng

Xử lý nước
sau bể lắng

Hình 3.1: Sơ đồ qui trình cơng nghệ

 Thuyết minh qui trình cơng nghệ:

Vì nồng độ bụi tương đối cao hơn so với nồng độ cho phép (300 mg/m3 > 200 mg/m3) nên
ta phải xử lý bụi. Cho dịng khí thải có chứa bụi đi qua Cyclone để thu hồi bụi.

Do nhiệt độ dịng khí thải cao (2200C) nên sau khi qua Cyclone, dịng khí được dẫn qua
thiết bị trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ xuống thích hợp cho q trình hấp thụ xảy ra hiệu
quả.

Khí thải từ lị hơi được thu gom bằng chụp hút, sau đó được đưa qua thiết bị giải nhiệt để
hạ nhiệt độ xuống. Dùng quạt gió thổi dịng khí thải vào tháp hấp thụ từ dưới lên. Dung
dịch hấp thu được hệ thống ống dẫn bơm lên phần trên than trụ và phân phối đều trên mâm.
Dịng khí đi từ dưới lên, dòng lỏng đi từ trên xuống tiếp xúc nhau và xảy ra quá trình hấp
thụ. Dung dịch SO2 lắng xuống đáy tháp và được đưa đến bể xử lý. Dung dịch xử lý khí
thải được sử dụng tuần hồn, khi tiếp xúc với khí thải các phản ứng hóa học xảy ra giữa
dịng khí có tính acid và dung dịch kiềm, đó là phản ứng trung hịa. Dung dịch cũng lơi

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 11

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

cuốn theo tro bụi trong khí thải. Theo thời gian dung dịch sẽ giảm dần pH và chứa nhiều
cặn. Khi bổ sung dung dịch mới, một lượng dung dịch cũ được thải bỏ.Khí ra ở đỉnh tháp
được đưa ra mơi trường ngồi thơng qua ống khói cao để phát tán.

Phản ứng xảy ra trong tháp:
Sữa vơi tác dụng với SO2 theo phương trình sau:

SO2 + Ca(OH)2→ CaSO3 + H2O
Khí sạch đi vào ống khói và thải ra mơi trường có nồng độ SO2 đạt tiêu chuẩn cho phép
Cmax (Theo QCVN 19:2009/BTNMT).

Dung dịch sau khi hấp thụ có chứa nhiều khói bụi. Một phần dung dịch được bơm trở lại
thùng chứa qua van điều chỉnh lưu lượng và tiếp tục được bơm lên tháp nếu lượng dung
dịch Ca(OH)2 còn dư nhiều. Phần dung dịch còn lại được đưa đến bể lắng để lắng các cặn
bẩn. Cặn sau lắng được đem theo chơn lấp cịn nước sau lắng được đưa đi xử lý rồi mới
thải ra môi trường.


Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 12

GVHD: Ths Phan Xuân Thạnh Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý khí thải

CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ
Gđ, Gc là suất lượng hỗn hợp khí đầu vào, đầu ra (kmol/h)
Lđ, Lc là suất lượng hỗn hợp huyền phù đầu vào, đầu ra (kmol/h)
Yđ, Yc : Nồng độ đầu và cuối của SO2 trong pha khí (kmolSO2/kmol
trơ)
Xđ, Xc : Nồng độ đầu và cuối của SO2 trong pha lỏng (kmol SO2/
kmol huyền phù)

Lưu lượng khí đầu vào: 4000m3/h
Nồng độ SO2 đầu vào: 1500mg/m3
Nhiệt độ của dịng khí ban đầu : 220oC
Nhiệt độ dung dịch hấp thụ: 20oC
Nhiệt độ khí đầu ra: 30oC

30  20  25oC
Nhiệt độ làm việc trong tháp: 2

Áp suất đầu vào: p = 1atm = 750mmHg

4.1 Dịng khí:
*Đầu vào:

Hỗn hợp khí đầu vào: PoV=nRT với


Po=1at, V=4000m3m/h3, R=0.082, T=273L+30=303oK
n  PV 4000(  h ) *1(atm) *1000( m3 )  160991( mol )  160.991( kmol)
RT 0.082( atmL ) * 303K h h

=> molK (kmol/h)

Trần Thị Ngọc Hân 1711244

Phan Trung Hiếu 1711306 13